超超临界机组主蒸汽管道用斜三通外廓自由锻成形方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106391981A(43)申请公布日2017.02.15(21)申请号201610841546.9(22)申请日2016.09.22(71)申请人东南大学地址211189江苏省南京市江宁区东南大学路2号(72)发明人王舒涛高锦张叶明(74)专利代理机构南京瑞弘专利商标事务所(普通合伙)32249代理人张耀文(51)Int.Cl.B21K1/16(2006.01)B21J1/06(2006.01)B21J5/08(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称超超临界机组主蒸汽管道用斜三通外廓自由锻成形方法(57)摘要本发明公开了一种斜三通热锻成形的方法。其主要工艺步骤：(1)选定耐热钢锭；(2)分段加热到1100～1150℃，保温两小时；(3)将钢锭从炉中取出，剁去头尾；(4)将钢锭多次镦粗拔长；(5)利用上下V形砧，以及平砧，进行外廓成形(6)利用下平砧，上窄平砧修整外形。该成形工艺可以获得良好的应力应变分布场量，使得锻件内部组织均匀密实，纤维组织流线与斜三通外形保持一致，同时使得冲孔后的管壁各处性能均匀一致。适用于各种规格的超超临界机组的斜三通外廓锻造成形。CN106391981ACN106391981A权利要求书1/1页1.超超临界机组主蒸汽管道用斜三通外廓自由锻成形方法，其特征在于：具体步骤如下：(1)坯料选择：选择P91材料，铸成多棱柱坯料，坯料重量为成品重量的1.2-1.5倍；(2)坯料加热；将坯料分段加热至初锻温度，当坯料表面温度低于终锻温度时回炉再加热；坯料的初锻温度为1100-1050℃，终锻温度为900-950℃；(3)锻坯下料：将步骤(2)中分段加热后的坯料从加热炉中取出，剁切头尾，冒口剁切量为坯料长度的7-9％，尾端剁切量为坯料长度的5-7％；去除氧化皮，形成锻坯；(4)锻坯镦拔：每个镦拔组合包括一次镦粗，两次拔长，具体如下：将锻坯镦粗，镦粗比为2-2.5，镦粗之后再进行一次压方，然后对压方后的坯料用上下窄平砧进行一次拔长，拔长时上砧的下压率为25％-30％，拔长完一次后将坯料沿轴向旋转90度，再用上下窄平砧进行第二次拔长，拔长时上砧的下压率为25％-30％；(5)锻坯成形：将坯料镦粗，再倒下，修整成方坯；将方坯放入凹角大于90°的上下V形砧，压成截面为菱形的柱体，再将坯料沿轴向旋转90度，在凹角大于90°的上下V形砧中再次压成菱形；而后将坯料放入凹角为90°的下V形砧，用上平砧下压，直至坯料截面形状近似于斜三通外形；再将坯料立起，放入上下平砧，用上平砧下压，形成斜三通的外廓形状；(6)利用下平砧，上窄平砧进行三通外形修整，而后进行冲孔工艺。2.根据权利要求书1所述超超临界机组主蒸汽管道用斜三通外廓自由锻成形方法，其特征在于：步骤(4)所述锻坯镦拔包括至少两个镦拔组合。3.根据权利要求书1所述超超临界机组主蒸汽管道用斜三通外廓自由锻成形方法，其特征在于：步骤(5)中所述上下V形砧的凹角为不大于120°的钝角。4.根据权利要求书1所述超超临界机组主蒸汽管道用斜三通外廓自由锻成形方法，其特征在于：步骤(5)在上下V形砧之间锻压前，被修整后的坯料沿轴向截面为正方形，轴向长度略小于截面边长。5.根据权利要求书1所述超超临界机组主蒸汽管道用斜三通外廓自由锻成形方法，其特征在于：步骤(5)在上下V形砧之间锻压时，如果轴向伸长过长，导致下一步坯料的截面无法成形出菱形，可将坯料立起，沿轴向下压，直至可确保截面能够再次形成菱形，而后再放入上下V形砧锻压。6.根据权利要求1所述的超超临界机组主蒸汽管道用斜三通外廓自由锻成形方法，其特征在于：步骤(2)所述分段加热：首先将坯料加热至580℃—620℃，保温3小时；再以55℃/h—60℃/h加热至830℃—870℃；保温4小时；再以78℃/h—82℃/h加热至1100℃；保温4小时，从而形成锻造加热坯料。2CN106391981A说明书1/3页超超临界机组主蒸汽管道用斜三通外廓自由锻成形方法技术领域[0001]本发明属于锻造技术领域，适用于大型发电机组的主蒸汽管道斜三通的自由锻成形工艺。背景技术[0002]目前我国新建的发电机组，单机容量越来越大。因为单机容量越来越大，单位功率的投资成本也就越低，而且机组的热效率也越好，还可以降低电站的投资和运行成本。许多1000MW机组目前都采用超超临界蒸汽压力，其压力达到了32MPa，温度超过600℃。主蒸汽管道作为蒸汽传输的载体，必须承受着高温高压，普通的奥氏体钢已经难以承受如此恶劣的工作环境。而蒸汽管道用斜三通，起到分流蒸汽作用，不仅承受着高温高压，还有复杂的交变载荷，高温蒸汽对三通的冲击，腐蚀，极易发生疲劳，蠕变损伤现象，导致降参数运行，